JPS58147509A - ステンレス鋼の溶製方法 - Google Patents

ステンレス鋼の溶製方法

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JPS58147509A
JPS58147509A JP3008382A JP3008382A JPS58147509A JP S58147509 A JPS58147509 A JP S58147509A JP 3008382 A JP3008382 A JP 3008382A JP 3008382 A JP3008382 A JP 3008382A JP S58147509 A JPS58147509 A JP S58147509A
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JP
Japan
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blowing
bath
molten metal
tuyere
stainless steel
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JP3008382A
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JPS6156288B2 (ja
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Masaru Shibata
勝 柴田
Ryuichi Asaho
朝穂 隆一
Genpei Yaji
矢治 源平
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/30Regulating or controlling the blowing
    • C21C5/34Blowing through the bath

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ステンレス鋼の溶極方法に闘し・とくに内
外二重管状の羽目を有する精練容器を用いて迅速なステ
ンレス鋼の溶製を行う際に羽目の消耗を有利に軽減しし
かもそれに附随したCピックアップを僅少ならしめる底
吹き吹錬条件の改善に関する開発成果を提案しようとす
るものである0ここに上記精練客器としては溶製をすべ
きステンレス鋼の組成に対応した原料溶融金属を仕込ん
で羽目を通し溶融金属の浴中に涜素と不活性ガスとの混
合になる精錬ガスの吹込みを行う底吹き転炉、または該
転炉の炉口から炉内に吊下したランスにより溶融金属の
浴面に向う酸素気流の吹付けを加える上、底吹き併用転
炉を、用いることができる。
#11図(a) 、 (b)にそれぞれ上、底吹き併用
転炉による吹錬の概念と、羽目の部分断面を示し、図中
1は炉体、2は炉底、8は羽口であり、4は内管16は
外管、aはマツシュルーム、テはランスである。
かような転炉゛型精練容器内に溶製をすべきステンレス
鋼の組成に対応した原料溶融金属を仕込み・羽口δを通
し酸素と、i1素もしくはアルゴンなど不活性ガスとの
混合ガスすなわち精錬ガスを溶融金属の浴中に吹込んで
吹錬を行うとき、羽口8から浴中に放出される酸素は溶
融金属中のor 、 。
およびyeなどに対し噌化反応を起して羽口8の亡傍に
おける溶融金属は着しく高温となる。
発明者らは、従来ステンレス鋼の溶製精練に多用された
AOD法に準じて羽口8の外管5がら冷却ガスとして窒
素またはアルゴンを放出させて第1図(a)に示した上
、底吹き併用転炉からなる精錬容器での吹錬に適応させ
る開発研究を行ったところ外管6から放出させた不活性
ガスによる冷却効果が不充分で、羽口8の吹#iIlチ
ャージ当り溶損速度が表1に示すようにかなりに着しく
、炉底寿命が短命におわることを経験した。
表1に示すように&)ム寿命が着しく短いのは前述のと
おり外管羽目からの冷却効果が不十分であるためであり
、そこで底吹き転炉で行っているように外管すへ炭化水
素ガス(プロパン)を付加する実験を行なった。ここに
ステンレス#Ii溶製時に炭化水素ガスを付加すること
は翫脱炭効率の低下およびこれによる諸態単位−ガス原
単位の上昇、F8−81合金鉄の上昇など−の不利をま
ねくおそれがあるところ、発明者らは後述するようにし
てg原単位を上昇させることなく、最適な炭化水素ガス
吹込み方法を見出したのである。
この発明は、内外二重管状の羽目を有する精錬容器から
なり、該容器内につくろうとするステンレス鋼の組成に
対応した原料溶融金属を仕込んで羽目を通し溶融金属の
浴中に酸素と不活性ガスとの混合になる精錬ガスの吹込
みを行う底吹き転炉1または該転炉の炉口から炉内に吊
下したランスにより溶融金属の浴面に向う酸素気流の吹
付けを加える上、底吹き併用転炉で、ステンレス鋼の酸
素精錬を行うに際して、酸素による脱炭吹錬期にあって
は、浴中療素吹込み流量の8〜8囁の比率で・脱炭吹錬
期に引き続く還元処理過程中は全不活性ガス吹込み流量
の0 、 ト5%の比率において炭化水素ガスを羽口外
管から浴中へ放出させることからなるステンレス鋼の溶
一方法である。
さて第1図に上記精錬容器内におけるo 、 orの挙
動を示し、当然のことながら低炭酸になるほどorの酸
化ロスが多いのは、ムODと同様であるが、高炭域では
Orの低下が少なく、脱炭効率の良いことがわかる。
このような両成分の挙動からステンレス鋼吹錬時に炭化
水素ガスを吹込むことのポイントは、高炭域で多量の炭
化水素ガスを吹込んでも脱炭効率への影響は少なく、低
炭酸で脱炭効率が低下した時にOr酸化ロスを助長させ
ることのない適当慮を兇出すことにある。
第8図に炭化水素ガスとしてプロパンを用いプロパンの
添加量の区分ム、B、O,Dに応じその区分毎に、吹錬
全酸素量に対するCm度の挙動を示すように00.8%
を超える高炭域ではグロパン添加層の影響が少ないこと
がわがる〇 #!4図にプロパン吹込みの有無によるon、g〜0.
5僑付とでのQrロス量の比較を示した実績によれば、
プロパンにょる加炭によって若干の吹錬時間の社長とな
るもののQl” Wスには、大差がない。
精力プロパンの流量を変動させた場合の羽目δ上におけ
るマツシュルーム6による羽口保護状況と煉瓦のスポー
リング性の比較を、第6図(a) 、 (blおよび第
6図に示した。この実験時のガス流電は11!8に描げ
たとおりである。
表    8 プロパン比率を少なくした場合、マツシュルーム6の直
径および隆起は小さくなり、羽目保−の観点から不十分
と考えられるが羽目付近での煉瓦のスポーリングはあま
り見られない。
逆にプロパン比率を上げた場合マツシュルーム6の直径
および隆起は大きい反面で羽目8付近での亀裂8が生じ
煉瓦のスポーリングによるはく落が顕著となってやはり
羽目保護の観点から効果的でない。マツシュルーム6の
直径はほぼその隆起の高さに比例するので隆起の高さと
スポーリング性をII珊して#16図に示した・ プロパン比率がo憾の場合全熱マツシュルーム6は生成
されない。2俤程度では小さいマツシュルームが生成さ
れはじめ、それ以降はプロパン比率に比例して羽口8は
・より有効に保護されるようになる。
精力プロパン比率が8嘩と多量になると、羽[]の冷却
が過剰気味で煉瓦に亀lieが発生してはく落1〜継続
的に急皺な羽口の損耗現象が晃られるようになった。従
ってプロパン比率としては内管鴫中の##ttIt、鰍
に対して!〜sew度の範囲が適当である。
次にCが0.8嘩未満の低炭域になると、前述の^脚域
の場合と比較してまずfg−濃度が1700°C以Eの
ように甚だ高温になるうえ、Orの酸化が顕著となって
羽目付近の1度もさらに高温になるが、プロパンを吹込
んだ場合における羽口8のマツシュルーム6の挙動はほ
ぼ高炭域での挙動゛と同様の傾向を示すが高温であるた
め、マツシュルームの隆起の高さは第6図に0が0.8
sを超える高炭域の場合を掲げたところよりも、全体的
に小さくなる。Cが0.8嘩未満の低炭域マツシュルー
ムの動向を示す第7図の結果から、低炭域では高炭域と
同等のマツシュルーム晶さにするには・プロパン比率を
10%近く程度まで上げても良いようであるが第6図に
ついてさきに触れたように脱炭反応が着しく阻害されて
目標とする0、04〜0.06鳴0を得るには困峻とな
るうえ、Orロスの増加、吹錬時間の延長となって得策
とは云えない0以上のことから脱炭精錬期を通じてプロ
パンの比率は羽口吹込〜酸素流量の3〜896程度が適
当であることが明確となったわけである。
脱炭精錬に引続く還元、脱硫反応のニーにおいては当然
N、またはArガスを用いて鋼浴攪拌を行う。
この場合には溶鋼組成はすでにほぼ製品の成分に近い状
態であるのでプロパンを吹込む場合には0ピツクアツプ
を考慮しなければならない。すなわち還元・脱硫の工程
で羽口を保−するため多量のプロパンを吹込む場合には
、その分だけ脱炭工程で浴#0をより吹き下げておく必
要がある。
しかしながらステンレス鋼の低炭域、とくに0が0.0
51未満にあ′〕では第avJにつきさきに示したよう
に脱炭反応に比し脱pr反応がはげしくおこり、0の吹
き下げにはCrの還元剤であるF6−81合金の急増を
まねくこととなる。
従って還元期におけるプロパンの吹込みのポイントは、
少量のプロパンで必要な羽口の保−を達することにある
第8図には、還元期の全プロパン使用量とCピツクアッ
プの関係を求めた結果について示す。
図より爾几期にスラグ中の酸化物とOが反応して若干の
脱炭反応が起こってはいるののの、グラフの勾配よりす
ると95〜l (l l) 憾でプロパン中の0が、@
叙されている。ついで還元期の不活性ガス謔鰍に対する
プロパン比率と還元期羽口溶損量の関係を関ぺた結果t
−@9図に示す。
還元期においては少鰍のプロパンであっても非常Gこそ
の効果は大きく、一方プロパン比率を大きくしてゆくと
マツシュルー4の成長が大きくなりすぎ外管が閉塞気味
となって次回吹錬時に外管よりガスが流れ―〈なったり
、各羽目間でのガス流源のバラツキが大きくなって安定
した冷却効果が得られなくなる。
ここに還元期における不活性ガスは、はぼ0.8〜11
.6 Nm”/a+1n−ton 程度会費てまた6〜
lO分程度の処理を行うことから還元処理時間に対する
使用プロパン比率と0ピツクアツプの関係は、第1O図
のようになり、ここでステンレス−の代表的#1檜であ
る8U8804.480ではCを0.04〜0.06%
に連中させる必要があるからプロパンによる0ピツクア
ツプをせいぜいo、ogsm度にとどめる必要があり、
また羽口閉塞およびCピックアップによる0不良品発生
の防止、Cr吹きFげによるFe −81合金の上昇の
防止などの観点から、還元期のプロパン吹込み比率は不
活性ガスの0.5〜6憾が適していることがimgされ
たのである。
以上のようなプロパン比率でステンレス鋼を溶製するこ
とによって従来よりも着しく精錬容器のボトム寿命の延
長をはかることができた。
この発明により有効に羽口fII損速度は減少した。
なお羽目冷却ガスとしてプロパンを用いた例について説
明をしたが、高温富囲気で吸熱して分解する性質を考え
ればプログンに限らず炭化水素ガスが一般に適用できる
この発明に従って、二菖管羽目7本を炉底に配列し、か
つ上吹きランスを併用Tる炉容85トンの複合吹錬転炉
を用いて表8に化学成分、1度を示すステンレス粗浴−
に、表1の条件でFtO分関にわたる吹錬を行った結果
について、吹止めおよび出鋼各時点の成績を表8にあわ
せ掲げたO還元脱硫処理時間は、8分間でこのとき0ピ
ツクアツプはo、ooa−の僅少にとどめられた。
次に底吹き機能を同等に具備するのみの転炉を精錬容器
として褒3に掲げたのと同様な粗溶鋼を表6の吹錬条件
でステンレス鋼の溶製を行い表5のプロパン吹込みをし
なかった場合と比べたチャージ当りの羽口溶損量のヒス
トグラムを第11図に示した。
表    6 以上のべたようにしてこの発明は、備がなCピックアツ
プ量の下に有効な炉底寿命の延長をはかることができる
【図面の簡単な説明】
第1図(al 、 t+は複合精錬炉の模式図と要部断
面図1 第8図はステンレス鋼41Kにおける0とOrの挙動を
示すグラフ、 第3図はプロパンの使用比率毎に吹錬全省素量に対する
0濃度の挙動を示すグラフ、 第4図はプロパン使用有無による00.8〜0.5鳴付
近でのcrロス量の比較グラフ、 $S図(a)、■)はプロパン使用時に底吹き羽目に生
じるマツシュルームと、冷却不充分により生じシュルー
ム高さとのe4係グ5y、 第7図400.8%未満の低炭酸におけるプロパン比率
とマツシュルーム高さとの関係グラフ、第S図は還元期
の全プロパン使用量と0ピツクアツプの関係グラフ、 第9図は1元期の不活性ガス流量に対するプロパン比率
と還元期の羽口溶損量との関係グラフ、第10図は還元
期処理時間に対する使用プロパン比率と0ピツクアツプ
の関係グラフ1第11図はプロパン使用有無によるチャ
ージ当り羽口溶損量の比較ヒストグラムである。 特許出願人  川崎製鉄株式会社 第」図 (a) ど 第2図 0% 第3図 第4図 (0%)klO’ 第S図 f1元114trkゾロIYンR期 rルW/c4ノ第
9図 還元期のI□:tIIF5むt1tNt凌冷イ4を牢第
用図 第置璽図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. L 内外二重管状の羽目を有する精錬容器からなり、該
    容器内につくろうとするステンレス−の組成に対応した
    原料溶融金属を仕込んで羽目を通し、溶融金属の浴中に
    酸素と不活性ガスとの混合になる精錬ガスの吹込みを行
    う底吹き転炉、または該転炉の炉口から炉内に吊下した
    ランスにより浴融金属の浴面に向う酸素気流の吹付けを
    加える上、底吹き併用転炉で、ステンレス鋼の廖素精錬
    を行うに際して、酸素による脱炭吹錬期にあっては、浴
    中酸素吹込み流量の2〜8%の比率で、脱炭吹錬期に引
    き続く還元処理過程中は全不活性ガス吹込み流量の0.
    6〜5憾の比率において炭化氷菓ガスを羽口外管から浴
    中へ放出させることからなるステンレス鋼の溶製方法。
JP3008382A 1982-02-26 1982-02-26 ステンレス鋼の溶製方法 Granted JPS58147509A (ja)

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JPS6156288B2 JPS6156288B2 (ja) 1986-12-02

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022249798A1 (ja) * 2021-05-26 2022-12-01 Jfeスチール株式会社 溶鉄の精錬方法

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US3706549A (en) * 1968-02-24 1972-12-19 Maximilianshuette Eisenwerk Method for refining pig-iron into steel
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JPWO2022249798A1 (ja) * 2021-05-26 2022-12-01

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